初中物理 - 凸透镜成像原理及经典题型分析 - - 眼镜的考题1

凸透镜在日常生活中的应用

例1 老奶奶用放大镜看报时，为了看到更大的清晰的像，她常常这样做（ ）

A．报与放大镜不动，眼睛离报远些

B．报与眼睛不动，放大镜离报远一些

C．报与放大镜不动，眼睛离报近一些

D．报与眼睛不动，放大镜离报近一些

解析：放大镜是凸透镜，由凸透镜成像实验可以看出，当物体在一倍焦距以内的时候，物距越大，像距越大，像也越大。也可从成像原理得出结论，平行于主轴的光线不变，而随着物体的远离透镜，过光心的光线越来越平缓，所以两条光线的反向延长线交点就离透镜越远，像就越大。也就是在一倍焦距以内的时候，物体离焦点越近，像越大。所以答案为B。

例2 小明拿着一个直径比较大的实验用的放大镜，伸直手臂观看远处的物体，他可以看到物体的像，下面说法中正确的是（ ）

A．射入眼中的光一定是由像发出的

B．像一定是虚像

C．像一定是倒立的

D．像一定是放大的

解析：放大镜是凸透镜，在手拿凸透镜，并伸直了手臂看远处的物体时，物距远大于两倍焦距，所以会成像在手内侧稍大于一倍焦距处。而人的眼睛在一个手臂以外，所以进入人眼的光线肯定是折射光线汇聚成像后再分开的光线，我们看到就好像是从像发出的。这个像肯定是倒立缩小的实像。所以答案是C。而选项A中并非所有进入人眼的光线都是从像发出来的。

二、作为放映机镜头的应用

例3 在农村放映电影，试镜头时，发现屏上的影像小了一点，应当怎样调整放映机（ ）

A．放映机离屏远一些，胶片离镜头远一些

B．放映机离屏远一些，胶片离镜头近一些

C．放映机离屏近一些，胶片离镜头远一些

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D．放映机离屏近一些，胶片离镜头近一些

解析：这是一道凸透镜的应用题，电影放映机镜头（凸透镜）的焦距是不变的，根据凸透镜成像规律，胶片距透镜焦点的距离越近，屏上成的像越大，同时，屏离透镜越远。

凸透镜成像，物体越靠近焦点，成的像越大，此时像离凸透镜越远（实像、虚像都有这个规律）。反过来，物体离凸透镜越远，成的实像越小，像越靠近焦点。凹透镜成像，物体体离凹透镜越远，所成的像越小，像越靠近虚焦点。

从上述分析可知，本题的正确选项为B。

三、作为照相机镜头的应用

例4 某同学拍毕业合影后，想拍一张单身像。摄影师应采取的方法是（ ）

A．使照相机靠近同学，同时镜头往后缩，离胶片近些

B．使照相机靠近同学，同时镜头往前伸，离胶片远些

C．使照相机远离同学，同时镜头往后缩，离胶片近些

D．使照相机远离同学，同时镜头往前伸，离胶片远些

解析：照相机镜头相当于一个凸透镜。镜头后是暗箱，胶片装在暗箱底部，胶片相当于光屏；当拍完合影后，再拍单身像，像要变大。成像时要使像变大，物距应减小，同时增大像距，即拉长暗箱或使镜头前伸。从上述分析可知，本题的正确选项为B。

例5 用照相机拍摄水池底部的物体时，若保持照相机的位置不变，比较池中有水和无水两种情况（假设两种情况下，人眼看到的物体等大），则有水时（ ）

A．暗箱应略短一些，得到的像会略大些

B．暗箱应略短一些，得到的像会略小些

C．暗箱应略长一些，得到的像会略大些

D．暗箱应略长一些，得到的像会略小些

解析：根据照相机成像原理，当物距减小时，像距变大，要在胶片上得到物体清晰的像，应将暗箱适当拉长一些，同时，胶片上的像将比原来的像略大一些。

本例中，池底的物体在有水与无水两种情况下，相对于照相机镜头的距离是不同的；由于光的折射作用，池中有水时相当于物距减小了。根据成像原理可知，正确选项为C。

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例6 测绘人员绘制地图时，需要在空中的飞机上向地面照相，称为航空摄影，若使用航空摄影照相机的镜头焦距为50mm，则底片到镜头的距离为（ ）

A．10mm之外

B．略小于50mm

C．略大于50mm

D．等于50mm

解析：航空摄影是指在飞机上向地面拍照，由于物体距离凸透镜非常远，可以看成从无限远处入射的光线，它所成的像应当略大于焦距。故本题的正确选项为C。

【评注】解决有关照相机、幻灯机和放大镜应用的问题都离不开凸透镜成像规律。而掌握这些规律的最好方法就是画图，因此，同学们在课下应反复画物体在凸透镜不同位置的成像光路图，在这个基础上熟练掌握知识点分析中所列的表格，再做这种问题就得心应手了。

四、作为眼镜的应用

例8 老花镜的“度数”等于它的焦距的倒数乘100。请设计一个粗测老花镜度数的最简单方法。要求写出所用器材、操作步骤和计算公式。

解析：在解答本题时，可先不用管“度数”的概念是什么，应首先测出镜片的焦距。

（1）晴天把镜片放在阳光下，使光线与镜片垂直；

（2）调整镜片与地面的距离，使地面上的光点（或光斑）最小、最清楚；

（3）以米为单位用刻度尺测量镜面到地面上光点的距离，用f表示。

计算公式，镜片度数。

光学作图及典型题

一、成像知识回顾 1．成像的主要原因 a．光的直线传播，如小孔成像； b．光的反射，如平面镜成像；

c．光的折射，如水中的折射成像、透镜成像等。

2．成像的性质

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像的性质主要有：虚与实、倒与正、放大与缩小或等大。

实像是由物体发出的光经过光学器件会聚形成的，不仅能用眼睛看见，还能用光屏接收并保存下来；虚像是物体发出的光经反射或折射后反向延长相交而成的，不能用光屏接收。

“倒与正”、“放大、缩小或等大”都是物体所成的像相对物体而言的。

3．像的动态变化

当物体相对光学器件运动时，所成的像的大小、像离光学器件的距离都有相应的改变，初中阶级主要考查平面镜与凸透镜成像的动态变化，其中凸透镜成像的规律可以整理成口诀：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；物像同侧虚像正，物像异侧实像倒；物近像远像变大，物远则像近像小，像距物距唱反调。即：物体离凸透镜的距离大于一倍焦距时成实像，小于一倍焦距时成虚像；虚像相对于物体是正立的，且和物体在透镜的同侧；实像相对于物体是倒立的，且和物体在透镜的异侧；物体向焦点运动，所成的像变大，物距变大像距变小，

物距变小像距变大。

二、作图要点 1．光的反射作图要点：

a．物、像关于平面镜对称；

b．平面镜是物点和像点连线的垂直平分线；

c．反射角等于入射角，法线是反射光线和入射光线夹角的角平分线，且法线与镜面垂

直，平面镜成像时，所有反射光线的反向延长线一定经过镜后的像。

2．光的折射作图要点：

a．凸透镜对光起会聚作用，有三条特殊光线。凹透镜对光起发散作用，有三条特殊光

线。

b．当光从空气斜射入玻璃或水等其它介质时，折射角小于入射角；反之则折射角大于

入射角。

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